Ферросилиций. Методы определения титана

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 июня 1981 г. № 3028 срок действия установлен
с 01.01 19®3 г. до 01,01 1988 г.
Несоблюдение стандарта преследуется по закону

определения титана в ферросилиции (при массовой доле титана от 0,01 до 0,20%).
Метод основан на образовании комплексного соединения, окра­шенного в золотисто-желтый цвет, в результате взаимодействия четырехвалентного титана с диантипирилметаном. Мешающее влияние трехвалентного железа устраняют восстановлением аскор­биновой кислотой.
Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотометре при длине волны 400 нм или фотоэлектроколориметре с синим светофильтром.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методу анализа—по ГОСТ 13020.0—75.
1.2. Отбор проб проводят по ГОСТ 20016—74 со следующим дополнением: лабораторная проба должна быть приготовлена в виде тонкого порошка с размером частиц, проходящих через сито с сеткой № 016 по ГОСТ 6613—73.

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1 :4 и 1 : 9.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.
Перепечатка воспрещена
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 1:1.
Кислота аскорбиновая пищевая по ГОСТ 4815—76, свежепри­готовленный 2%-ный раствор.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.
Диантипирилметан, свежеприготовленный 1%-ный раствор: на­веску реактива в количестве 10 г растворяют в 160 см3 соляной кислоты и разбавляют до метки водой в мерной колбе вмести­мостью 1 дм3. Для восстановления следов железа в раствор добав­ляют 1 г аскорбиновой кислоты.
Железо карбонильное, 2%-ный раствор: 10 г железа, не содер­жащего титан, помещают в коническую колбу ^Вместимостью 500 см3, приливают 200 см3 соляной кислоты и растворяют навеску при нагревании. В процессе растворения осторожно прибавляют азотную кислоту до полного окисления железа, затем раствор ох­лаждают, фильтруют в мерную колбу вместимостью 500 см3, доли­вают до метки водой и перемешивают.
Двуокись титана пигментная по ГОСТ 9808—75.
Титан сернокислый, стандартные растворы.
Раствор А: 0,8338 г двуокиси титана помещают в платиновую или кварцевую чашку и сплавляют с 8—10 г пиросернокислого калия при 800—850°С. Плав растворяют на холоде в 400 см3 сер­ной кислоты (1:4) и оставляют на 12. ч при комнатной темпера­туре.
Полученный раствор фильтруют через быстрофильтрующий фильтр в мерную колбу вместимостью 1 дм3. Фильтр промывают 3—4 раза серной кислотой (1 :4). Раствор в колбе доливают во­дой до метки и перемешивают.
Устанавливают массовую концентрацию раствора А: 20 см3 стандартного раствора А сернокислого титана помещают в стакан вместимостью 250—300 см3, приливают при перемешивании рас­твор аммиака до pH раствора 8—9 по универсальному индикатору и затем еще 3—5 см3 в избыток. Раствор с выпавшим осадком на­гревают до кипения, переносят осадок на быстрофильтрующий фильтр и промывают 3—4 раза теплой водой, содержащей не­сколько капель раствора аммиака. Фильтр с осадком помещают в предварительно прокаленный до постоянной массы и взвешен­
ный платиновый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают при 1000—1100°С до постоянной массы. Тигель с осадком охлаждают
в эксикаторе и взвешивают. Одновременно проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов.
Массовую концентрацию раствора А (С), выраженную в г/см3 титана, вычисляют по формуле
(т—тгу 0,5996
масса осадка двуокиси титана, г;
mi — масса осадка контрольного опыта на загрязнение реак-
0,5996 — коэффициент пересчета двуокиси титана на титан; V — объем аликвотной части раствора, см3.
Массовая концентрация титана в растворе А равна 0,0005 г/см3.
Раствор Б: 50 см3 стандартного раствора А сернокислого тита­на помещают в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки серной кислотой (1:9) и перемешивают.
Массовая концентрация титана в растворе Б равна 0,0001 г/см3.

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1. Навеску ферросилиция массой 0,5 г помещают в платино­
вую чашку, осторожно приливают 10 см3 лоты, а затем по каплям азотную кислоту до прекращения раство­рения навески и сверх этого еще 5 см3 в избыток.
Чашку с раствором помещают на плиту, где полностью рас­творяют навеску при нагревании, приливают 40 см3 серной кисло­ты (1:4) и выпаривают раствор до появления паров серной кис­лоты, которым дают выделяться 5 мин.
Раствор охлаждают, обмывают стенки чашки водой и снова выпаривают раствор до появления паров серной кислоты, которым дают выделяться 5 мин. К охлажденному раствору приливают 30 см3 воды и нагревают до полного растворения образовавшихся солей.
'Содержимое чашки охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 50 см3 (при массовой доле титана до 0,10%) или в мерную колбу вместимостью 100 см3 (при массовой доле титана свыше 0,10%), доливают до метки водой и перемешивают. Если раствор мутный, его предварительно фильтруют.
В две мерные колбы вместимостью по 100 см3 вносят по 20 см3 анализируемого раствора, по 10 см3 раствора аскорбиновой кис­лоты и выдерживают 5 мин для полного восстановления железа. Затем приливают по 10 см3 соляной кислоты (1:1) и в одну из колб приливают 25 см3 раствора диантипирилметана. Необходимо соблюдать порядок добавления реактивов.
Растворы в колбах разбавляют водой до метки и перемеши­вают. Через 1 ч измеряют оптическую плотность полученного рас­твора на спектрофотометре при длине волны 400 нм или фотоэлек­троколориметре с синим светофильтром. Для ускорения выполне­ния анализа после прибавления 25 см3 раствора диантипирилме­тана раствор можно нагреть в течение 10 мин, охладить, разбавить водой до метки и измерить оптическую плотность в указанных условиях.
/
В качестве раствора сравнения применяют раствор колбы без раствора диантипирилметана.
Содержание титана находят по градуировочному графику или методам сравнения по стандартным образцам ферросилиция, близким по составу к анализируемой пробе и проведенным через все стадии анализа.
3.2. Построение градуировочного графика
В восемь мерных колб, вместимостью 100 см3 каждая, прили­вают по 40 см3 серной кислоты (1 :4), по 1,5 см3 раствора железа. Затем в семь из восьми колб вводят 0,5; 1,5; 3,0; 4,5; 6,0; 8,0 и 10,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,000025; 0,000075; 0,000150; 0,000225; 0,00030; 0,00040 и 0,00050 г титана. В восьмую колбу стандартный раствор Б не вводят. Все растворы разбавляют водой до метки и перемешивают. Раствор восьмой колбы служит для проведения контрольного опыта.
В мерные колбы вместимостью по 100 см3 отбирают по 20 см3 приготовленных разбавленных стандартных растворов, приливают по 10 см3 раствора аскорбиновой кислоты и оставляют на 5 мин для полного восстановления железа. Затем приливают по 10 см3 разбавленной соляной кислоты, по 25 см3 раствора диантипирил- метана. Раствор в колбах разбавляют водой до метки и переме­шивают. Через 1 ч оптическую плотность окрашенных растворов измеряют как описано в п. 3.1.
В качестве раствора сравнения применяют раствор контроль­ного опыта на загрязнение реактивов.

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Массовую долю титана (X) в процентах, определенную методом градуировочного графика, вычисляют по формуле

методом сравнения, вычисляют по формуле „ А)
где С —массовая доля титана в стандартном образце, %;
D — оптическая плотность раствора анализируемой пробы
;

£>і — оптическая плотность раствора стандартного образца;
Z)2—оптическая плотность раствора контрольного опыта на загрязнение реактивов.
4.3. Абсолютные допускаемые расхождения результатов парал­лельных определений не должны превышать значений, указанных в таблице.
Абсолютные допускаемые расхождения, %
От 0,01 ДО 0,03
Св. 0,03 „ 0,05 . 0,05 , 0,10 . 0,10 „ 0,20

2а. 1. Сущность метода
Метод основан на. образовании комплексного соединения, окрашенного в
золотисто-желтый цвет, в результате ваимодеиствия четырехвалентного титана с . диантипирилметаном. Мешающее влияние трехвалентного железа устраняют вос­становлением аскорбиновой кислотой.
Оптическую плотность раствора измеряют в спектрофотометре при длине волны 385 нм или фотоэлектроколориметре при длине волны 350—450 нм».
(Продолжение изменения к ГОСТ 13230.9—81)
Пункт 3.1. Шестой абзац. Заменить слова: «при длине волны 4001 нм или ' фотоэлектроколориметре с синим светофильтром» на «при длине волны 385 нм или фотоэлектроколориметре при длине волны 350'—450 нм. Раствором срав­нения служит раствор, не содержащий диантипирилметана»;
седьмой абзац исключить.
Пункт 3.2. Второй абзац. Заменить значения: 0,000025; 0,000075; 0,000150; 0,000225; 0,00030; 0,00040 и 0,00050 г титана на 0,00005; 0,010015; ОДООЗ; 0,00045; 0,0006; 0,0008 и 0,0010 г титана.
Пункт 4.3. Таблица. Графа «Массовая доля титана, %». Заменить значения: «От 0,01 до 0,03» на «от Ю<,01 до 0,025»; «Св. 0,03 до 0,05» на «Св. 0,025 до
0,05».
Стандарт дополнить разделом — 5:
«5. Атомно-абсорбционный метод
5.1. Сущность метода
и азотной кислот, удалении азотной кислоты и тетрафторида кремния выпарива нием в присутствии хлорной кислоты и последующем измерении атомной абсор бции титана в пламени закись азота-ацетилена при длине волны 364,3 нм.
5.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрометр атомно-абсорбционный с источником излучения для титана.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77, разбавленная 1:1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77 и разбавленная 1:1, 1:19.
Кислота хлорная плотностью 1,53 или 1,67 г/см3.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.
Железо карбонильное с массовой долей титана не более 0,0'05 %.
Железо хлорнокислое, 1 % -ный раствор;
10 г железа помещают в стакан вместимостью 400 см3, добавляют 80 см3
раствора соляной кислоты и в процессе нагревания добавляют небольшими пор­циями 4—5 см3 азотной кислоты. После растворения к раствору приливают 30 см3 хлорной кислоты, нагревают до появления паров хлорной кислоты и пос­ле появления паров еще 2—3 мин. Содержимое стакана охлаждают, соли раст­воряют в воде. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доли­вают до метки водой и перемешивают.
Калий хлористый по ГОСТ 4234—77, раствор